JP5201884B2 - 保持加温装置を備えた飲み物を用意する機械 - Google Patents

Description

本発明は、コーヒーメーカなどの飲み物を用意する機械に関する。本発明は特にカップを一定の制御温度まで予備加温する改良に関する。

カップまたは他の用具（マグカップ、スプーン等）などの対象物を支持し、それらを予備加温する保持器を備えているコーヒーメーカは既に存在する。主な利点は、飲み物が機械によって注がれた後、飲み物とカップの間の熱交換を軽減し、したがってカップ内の飲み物の温度の低下速度を緩慢化させることである。

既存の機械は通常、加温装置に接続されたカップ保持器を使用している。ある方法は、機械の水加熱体とは別の簡単な加熱レジスタを使用する。この方法では機械が消費する電力が増大し、個別の電気制御が必要となる。第２の方法は、飲み物が作られる水を加熱するための加熱体を使用してカップの保持器を少なくとも部分的に加温する。この２つの方法を組み合わせて使用することもできる。

しかし加熱体それ自体を「カップ加温」機能に適合させると（例えば水を加熱するためのサーモブロックまたはボイラ）問題が起こる可能性がある。一つの問題は、加熱体はおよそ９０〜１００℃の極めて高い温度に達するので、カップ加温器と接触した際に焼けを起こす恐れがあるということである。別の問題は、加熱体を通過する水が機械内部の水ポンプからの振動を伝えてしまうということである（これは、振動を発生させるピストンポンプまたは他の構成要素の場合がある）。こうした振動は、直接接触した際に保持板に伝えられ、カップ、雫受け、または機械に置かれた任意の対象物を揺らすことが（またはそれらを動き回らせることさえも）あり、機械の使用中不快音が生じる。本発明の目的は、これらの問題を克服することである。

この目的のために、本発明は、飲み物、特にコーヒー、ミルク、ホットチョコレート、またはお茶などの温かい飲み物を用意する機械であって、少なくも１つの加熱体と、少なくとも１つのカップを受ける少なくとも１つの保持板とを備える保持加温装置を備え、この加熱装置は、加温熱を伝導によって保持板に伝えるように構成され、上記加熱体はまた、機械の流体システム、特に流体を機械に廻らせるポンプに接続される。本発明の原理の１つによれば、熱制御手段および伝送手段が加熱体と接触し、上記手段はまた、ポンプが加熱体に伝える振動を軽減する減衰手段を形成し、またはこの減衰手段に接続される。

「保持加温装置」または「カップ加温器」という表現は、記述上の区別なく使用しており、厳密な意味のカップに限定している訳ではなく、他の対象物もこの装置によって加温することができる（マグカップ、液体または泡の容器、スプーン等）。

「熱制御手段」という語句は、カップ保持器および／またはカップ自体に触れた際の火傷の危険を回避しながら、カップ保持器の温度が所望の用途に必要なレベルに達するように、あるいはカップ加温器および／またはカップ自体に、飲むのに理想的な温度に液体を保つのに適した温度を与えるように、加熱体からカップ保持器への熱伝達を伝え、制御する任意の装置または装置の組み合わせを示すものとして使用している。

「減衰手段」という表現では、ポンプからの水圧振動または機械振動などの振動を大幅に軽減することが可能な任意の装置または装置の組み合わせを示すことを意図している。

熱制御手段と減衰手段は直接的に接続し、または好ましくは一つの手段として形成して、構造を単純化し、コストを下げるようにすることができる。

第１の可能な実施形態では、熱制御手段と減衰手段は単一体の、二重機能の熱制御・減衰手段である。

この実施形態では、熱制御・減衰手段は一方側で加熱体と接触して、他方側でカップ保持部と接触して挿入配置される。したがって熱制御・減衰手段は熱伝導性であると共に振動減衰性である材料から形成される。

この熱制御・減衰手段は、弾性材料または粘弾性材料であることが好ましい。好ましい選択は、エラストマ材料またはシリコーン材料である。

例えば熱制御・減衰手段は、加熱体とカップ保持器の間に挿入配置される少なくとも１つのブロックまたはパッドであることができる。この手段は０．５ｃｍ^２〜３ｃｍ^２、好ましくは１ｃｍ^２〜２ｃｍ^２の伝達総表面積、０．１ｃｍ〜２ｃｍの厚さを有する。当然ながら、伝達表面積の寸法および厚さは、材料に合うように、特に接触表面の熱伝達係数および減衰係数と、加熱体の動作温度の範囲と、カップ保持器の温度の所望範囲とに合うように、当業者によって容易に算出され、または実験から獲得される。

カップ保持部はプラスチックまたは金属から作ることができる。温度を支持部表面全体に均等に伝達し、これにより対象物が立てられている場所に関係なく一定の温度を保証するためには、カップ保持部はアルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属材料であることが好ましい。

一代替形態では、熱制御手段および／または減衰手段はカップ保持器と一体を成す部分であるが、これはカップ保持器自体を、弾性または粘弾性特性を有する材料などの１つまたは複数の減衰材料から作ることが可能なことによる。この形態では、保持器は例えば、金属層または硬質プラスチック層などの、カップを支える少なくとも１枚の熱伝導層と、弾性材料またはシリコーン材料の少なくとも１枚の下層とを備える多層から作ることができる。この場合下層は加熱体と直接接触してもよい。

他の可能な実施形態では、熱制御手段および／または減衰手段は、スパイクまたはリブなどの、加熱体との多数の離散接触点によって形成することができ、その中の少なくとも一部は弾性または粘弾性材料で形成される。これによって加熱体との接触表面が縮小して熱伝導が軽減されるようになるが、これは同時に加熱体からの振動を減衰するためでもある。

他の実施形態では、熱制御手段と減衰手段が直列に（例えば多層構造で）、あるいは並列に（例えば加熱体とカップ保持器の間で並んで）配置される独立した手段であるという意味で、熱制御手段は減衰手段から分離していることができる。例えば、熱制御手段は断熱材であることができるが、必ずしも減衰器ではない。その例としては繊維、織物、フェルト、耐火処理をした厚紙、または他の断熱材がある。孤立型の減衰手段、または熱制御手段と組み合わせた減衰手段は、油圧減衰器または単純なバネでもよい。

本発明はまた、飲み物を用意する機械の所謂「カップ加温」装置を加温する方法であって、とりわけ、加熱体の表面熱の一部のみを伝導によって上記装置のカップ保持器に伝えることを含み、その加熱体はまた、機械内の水を加熱するために使用されることを特徴とする方法にも関する。この目的のために、この方法は、カップ保持器の表面と加熱体との間に少なくとも１つの熱制御手段を挿入配置することを含む。

この方法は、８０℃を越える場合のある加熱体の動作温度から、カップ保持器の表面をおよそ４５℃〜６５℃の温度に維持する熱制御手段を挿入配置することを含む。

また上記のものと組み合わせて、あるいはそれとは別に、この方法は加熱体からカップ保持器に伝わる振動の全てまたは一部を減衰することを含む。この目的のために、この方法はカップ保持器の表面と加熱体との間に少なくとも１つの振動減衰手段を挿入配置することを含む。

この方法は、熱制御手段と減衰手段を同一手段または別個の手段のいずれかとして有することを含む。

特定の実施形態について、何らそれに限定することを示唆せず、以下に続く図面を参照して説明する。

図１および図２が第１の実施形態を示しているように、本発明の機械はケーシング１と、飲み物がコーヒーなどの材料から抽出される抽出モジュール２と、水用タンク３と、後で詳しく述べる「カップ加温」装置の一部を形成する少なくとも１つのカップ保持器４とを備える。

抽出モジュールは、挽いたコーヒーを収容する密閉カプセル、またはプラスチックおよび／またはアルミニウム包装袋、または包装袋フィルタないしは簡単なフィルタなどの包装に含まれた任意の材料を受け取り、抽出し、溶解もしくは希釈するように設計することができる。このモジュールは、包装していない材料を直接受け取って飲み物を作るように設計することもできる。モジュールは、飲み物が分注される出口６で終了している。カップ保持器４は図３および４に示すように単一平面、単一の保持面を占め、または幾つかの高さないしは幾つかの面を占める。カップ保持器４は幾つかの個別部分、または一緒に接続された部分、またはプレートなどの単一部分から成ることができる。

水用タンクは着脱可能である。水供給システムに直接接続することも選択することができる。

この「カップ加温」装置は、機械の内側に位置する、外部加熱表面を有する加熱体７を備える。この加熱体は、例えば機械の内側で飲み物を用意するための水を加熱するサーモブロックであることができる。このサーモブロックは一般的に、電気的に絶縁された電気抵抗器によって加熱されたマトリックスに取り付けられた内部の水回路（銅または他の合金または他の金属で作られた内部コイルなど）を備える。熱慣性マトリックスはアルミニウムまたは他の合金またはプラスチックであることができる。このマトリックスは大量の表面熱を作り出すので、これは本発明のカップ加温装置の熱源として使用される。

水はタンク３からポンプ８、好ましくはピストンポンプによって加熱体の中に導入される。本発明は必ずしもピストンポンプの使用に限らず、他の可能なタイプのポンプにも及ぶことに留意されたい。水は加熱体７で、抽出モジュールで飲み物を用意するのに適切な温度に加熱される。

本発明の１つの特色によると、加熱体７は、ブロックまたはパッド９０によって形成された熱制御・減衰手段９を介してカップ保持器４と接続して配置される。上記パッドは例えば、加熱体によってカップ保持器に伝えられた振動を軽減する弾性または粘弾性材料で作ることができる。振動は、特にポンプから通じる流体および／または管によって、あるいは加熱体と機械の他の構成要素との間の中実経路などの他の可能な様式の伝送によって伝達される。上記ブロックはまた、加熱体によって保持板に伝えられる温度を制御するのに充分な厚さがある。加熱体は一般的に、蒸気を作る際、通常およそ１００℃ないし１５０℃の最高表面温度に達するが、カップ保持器４の所望温度はおよそ４５℃〜６５℃である可能性がある。材料および寸法は、機械の標準使用状態で、カップ保持器の温度を約４５℃〜６５℃に上昇させ、効果的に制御するのに充分な熱損失を生むように選択される。例えば、直径が約１．２ｃｍ、厚さが約４ｍｍの寸法の、防熱厚さを備えたシリコーンブロックが満足のゆく結果をもたらしている。

カップ保持器４に関しては、金属材料または硬質の耐熱プラスチックで作ることができる。カップ表面全体に温度が均等に分布するように、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの適度に良好な熱伝導体である材料を選択することが好ましい。

図３は他の可能な実施形態を示しているが、ここではカップ保持器４Ａは単一の構成要素であり、熱制御・減衰手段９Ａの機能をそのままで実施する。この保持器はエラストマ材料で作ることができ、例えばその場合、保持器４Ａと加熱体７の間に余分の部分を挿入配置する必要がない。

図４も他の可能な実施形態を示しているが、ここではカップ保持器４Ｂは熱制御・減衰手段９Ｂを備えている。言い換えれば、カップ保持器は、熱制御と減衰の組み合わされた機能を実施する少なくとも１つの下層９１、または幾つかの層を備える。これらの層は減衰用にエラストマまたはシリコーンから作ることができ、任意選択で少なくとも幾つかの段階の熱制御を実現することができる。

また追加の非減衰層を加えて、カップと接触している保持層４０に伝わる熱を制御し、または制御する助けとし、またはその制御を微調整することもできる。

図５は他の可能な実施形態を示すが、ここではカップ保持器は、離散構成要素９２の形態の熱制御・減衰手段９Ｃも含む。これらの構成要素は、加熱体の加熱表面に掛かるスパイク、点、またはリブであることができる。これらの構成要素の一部は弾性または粘弾性材料で作ることができる。これらの構成要素は、保持器４Ｃと加熱体７の間に挿入配置することもできる。一実施形態として、これらは１つまたは複数のエラストマ性環部の形態を取ることもできる。

図６は、熱制御手段および減衰手段が分離した他の可能な形態を示す。減衰器９３（例えば油圧減衰器または一層の減衰材料）が保持器４Ｄと加熱体７の間に配置される。熱制御材料などの他の構成要素９４をここに示すように重ね、または平行に配置することができる。

他の実施形態も当然ながら可能であり、本発明の範囲から逸脱しない。

本発明による飲み物を用意する機械の一部断面概略図である。 図１の詳細を示す一部断面概略正面図である。 第２実施形態の詳細図である。 第３実施形態の詳細図である。 第４実施形態の詳細図である。 第５実施形態の詳細図である。

Claims (19)

1. 飲み物、特にコーヒーなどの温かい飲み物を用意する機械であって、少なくとも１つの加熱体（７）と少なくとも１つのカップを受け取る少なくとも１つの保持板（４）とを備えるカップ加温装置を具備し、前記加熱体が熱を伝導によって前記保持板（４）に伝えるように構成され、前記加熱体（７）がまた、当該機械の流体システム、特に流体を当該機械に廻らせて圧送するポンプ（８）に接続される、前記機械において、
   熱制御手段（９、９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９４）が前記加熱体（７）と接触し、前記熱制御手段が、前記ポンプによって前記加熱体に伝えられる振動を軽減する減衰手段（９、９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９３）から成り、かつ／または、前記熱制御手段が前記減衰手段に接続されることを特徴とする機械。
2. 前記熱制御手段および前記減衰手段が、二重機能を有する単一の熱制御・減衰手段であることを特徴とする、請求項１に記載の機械。
3. 前記熱制御・減衰手段が一方で前記加熱体と、他方で前記保持板と接触して挿入配置されることを特徴とする、請求項２に記載の機械。
4. 前記熱制御・減衰手段が弾性材料または粘弾性材料であることを特徴とする、請求項２または３に記載の機械。
5. 前記熱制御・減衰手段が、０．５ｃｍ^２〜３ｃｍ^２の伝達表面積と０．１ｃｍ〜３ｃｍの厚さとを有することを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一項に記載の機械。
6. 前記熱制御・減衰手段がエラストマ材料またはシリコーン材料であることを特徴とする、請求項５に記載の機械。
7. 前記熱制御・減衰手段が、前記加熱体と前記保持板の間に挿入配置されるブロックまたはパッドであることを特徴とする、請求項４〜６のいずれか一項に記載の機械。
8. 前記保持板がプラスチックまたは金属で作られることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の機械。
9. 前記熱制御手段および／または前記減衰手段が前記保持板と一体を成す部分であることを特徴とする、請求項１に記載の機械。
10. 前記熱制御手段および／または前記減衰手段が、弾性材料または粘弾性材料の下層などの、前記保持板自体の下層によって形成されることを特徴とする、請求項９に記載の機械。
11. 前記熱制御手段および／または前記減衰手段が、弾性材料または粘弾性材料で形成された、スパイクまたはリブなどの、前記加熱体との多数の離散接触点を形成することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の機械。
12. 前記熱制御手段が前記減衰手段から分離していることを特徴とする、請求項１に記載の機械。
13. 前記減衰手段が油圧減衰器であることを特徴とする、請求項１または１２に記載の機械。
14. 前記熱制御手段が、繊維、織物、フェルト、耐火処理をした厚紙、あるいは他の低弾性または非弾性の材料などの断熱材であることを特徴とする、請求項１、１２、または１３に記載の機械。
15. 請求項１〜１４のいずれか一項に記載の飲み物を用意する機械の前記カップ加温装置を加温する方法であって、
    とりわけ、前記加熱体の表面熱の一部のみを伝導によって前記装置の前記保持板に伝えるステップを含み、前記加熱体が機械内の水を加熱するために使用されることを特徴とする方法。
16. 前記保持板の表面と前記加熱体との間に少なくとも１つの熱制御手段を挿入配置するステップを含むことを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
17. 前記熱制御手段が、前記加熱体の接触温度が１００℃〜１２０℃の値に達した際、前記保持板の表面を約４５℃〜６５℃の温度に維持することを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
18. 請求項１〜１４のいずれか一項に記載の飲み物を用意する機械の前記カップ加温装置を加温する方法であって、
    とりわけ前記加熱体の表面熱の一部を伝導によって前記保持板に伝えると同時に、前記加熱体によって前記保持板の表面に伝えられる振動を少なくとも部分的に減衰するステップを含むことを特徴とする方法。
19. 前記保持板の表面と前記加熱体との間に少なくとも１つの振動減衰手段を挿入配置するステップを含むことを特徴とする、請求項１８に記載の方法。

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